programa-bioelectronica_I_2020

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Bioelectrónica I 
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FACULTAD DE INGENIERÍA 
ELÉCTRICA 
 
UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN 
NICOLÁS DE HIDALGO 
 
 
Nombre de la Materia: BIOLECTRÓNICA I 
Clave: IA3010-T 
No. De horas / semana: 3 
Duración semanas: 16 
Total de Horas: 48 
No de créditos: 6 
Prerrequisitos IA3001-T (INSTRUMENTACIÓN II) 
 
Objetivo: 
Que el alumno adquiera el conocimiento básico de los procesos biológicos que tienen relación 
con la electrónica. También conocerá los elementos de básicos de la instrumentación enfocada a 
los seres vivos y de las normas de seguridad en dichos sistemas. Finalmente el Alumno realizara 
un proyecto sobre algún tema del programa con el visto bueno del profesor o a propuesta del 
profesor 
 
Contenido: 
 
Bibliografía: 
Texto principal: 
MEDICAL INSTRUMENTATION 
Aplication and design John G. Webster - WILEY 
Textos de consulta: 
Notas recopiladas por: Ignacio Franco 
Torres 
Textos de consulta: 
Bioelectronics Edited by Itamar Willner and 
Eugenii Katz. 
Copyright © 2005 WILEY-VCH 
Textos de consulta: 
Páginas de Internet relacionadas con el tema 
 
Capitulo Hrs
1. El Sistema Hombre-Instrumento. 8
2. Proceso de Diseño de un Instrumento Electrónico. 7
3. Células, fuentes de potenciales bioeléctricos. 8
4. Medida de Señales Cardiovasculares (EKG). 5
5. Medida de Señales Electroencefalográficas 5
6. Medidas de Señales Musculares (EMG). 5
7. Medidas de Señales Respiratorias. 5
Exámenes 5
Total: 48
Bioelectrónica I 
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Verlag gmbh & Co. Kgaa, Weinheim 
ISBN: 3-527-30690-0 
Texto para Capitulo 2 
Introducción a la Ingeniería y al diseño en la 
Ingeniería. Edgard V. Krick Limusa 
Texto para Capitulo 2 
Diseño Electrónico circuitos y sistemas C.J. 
Savant Jr. Martin Roden Gordon L. 
Carpenter PH 
 
 
Metodología de enseñanza aprendizaje: 
Revisión de conceptos, análisis y solución de problemas en clase: ( X ) 
Lectura de material fuera de clase: ( X ) 
Ejercicios fuera de clase (tareas): ( X ) 
Investigación documental: ( X ) 
Elaboración de reportes técnicos o proyectos: ( X ) 
Prácticas de laboratorio en una materia asociada: ( X ) 
Visitas a la industria: ( ) 
 
Metodología de evaluación: 
Asistencia /avance proyecto: ( X ) 15% 
Tareas y Elaboración de reportes técnicos o proyectos ( X ) 15% 
Presentaciones y Reporte del proyecto asignados: ( X ) 70% 
 
NOTAS: ESTA ES MI FORMA DE EVALUACIÓN. 
Es decir tomare en cuenta todas las actividades como mecanismos de aprendizaje y evaluare 
tomado en cuenta cada una de las actividades en el porcentaje indicado 
Bioelectrónica I 
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Programa Desarrollado: 
 
Capitulo 1.- El Sistema Hombre-Instrumento (5 Hrs) 
 
1.0.- Antecedentes. 
1.1.- Introducción al Sistema Hombre-Instrumento. 
1.2.- Componentes del Sistema Hombre-Instrumento. 
1.2.1.- El individuo. 
1.2.2.- Estímulo. 
1.2.3.- Transductor. 
1.2.4.- Equipo de acondicionamiento de señal. 
1.2.5.- Equipo de presentación. 
1.2.6.- Equipo de registro, proceso y transmisión de datos. 
1.2.7.- Dispositivos de Control. 
1.3.- Sistemas Fisiológicos del Organismo. 
1.3.1 - La Célula 
1.3.2.- Fluidos Corporales 
1.3.3.- Sistema Músculo-Esquelético 
1.3.4.- Sistema Respiratorio 
1.3.5.- Sistema Gastrointestinal 
1.3.6.- Sistema Nervioso 
1.3.7.- Sistema Endocrino 
1.3.8.- Sistema Circulatorio 
1.3.9.- El Cuerpo como un Sistema de Control 
1.4.- Problemas Encontrados al Medir en un Sistema VIVO 
1.4.1.- Inaccesibilidad de las variables a medir. 
1.4.2.- Variabilidad de los datos. 
1.4.3.- Escasez de Conocimientos sobre las Interrelaciones. 
1.4.4.- Interacción entre Sistemas Fisiológicos. 
1.4.5.- Efecto del Transductor en la Medida. 
1.4.6.- Artefactos. 
1.4.7.- Limitaciones de energía. 
1.4.8.- Consideraciones de seguridad. 
1.5.- Conclusión 
 
Bioelectrónica I 
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Capitulo 2 Proceso de Diseño de un Instrumento Electrónico 
2.1.- Formulación del Problema. 
2.2.- Análisis del Problema. 
2.3.- Búsqueda de Soluciones. 
2.4.- Decisión. 
2.5.- Especificaciones. 
 
Capitulo 3.- Células, Fuentes de Potenciales Bioeléctricos 
3.1.- Introducción 
3.2.- Potenciales de Reposo y de Acción. 
3.3.- Propagación de los potenciales de Acción. 
3.4.- Los Potenciales Bioeléctricos. 
3.4.1.- El electrocardiograma (ECG). 
3.4.2.- El electroencefalograma (EEG ó EKG) 
3.4.3.- Electromiograma (EMG) 
3.4.4.- Otros potenciales bioeléctricos. 
3.5.- Otra visión de las células 
 
Capitulo 4.- Medición de Señales Electrocardiográficas 
4.1.- Introducción. 
4.2.- Principios básicos de la Bioelectricidad. 
4.2.1.- Técnicas que estudian fenómenos espontáneos. 
4.2.2.- Técnicas que estudian la respuesta a estímulos externos. 
4.3.- Bioelectrónica. 
4.3.1.- Características de la Medición. 
4.3.2.- Técnicas de medición de parámetros bioeléctricos. 
4.4.- Electrocardiografía (ECG ó EKG) 
4.1.1.- Descripción de la señal ECG 
4.1.2.- Registro del Electrocardiograma 
4.1.3.- Derivaciones del ECG 
4.1.3.1.- Derivaciones del plano frontal 
4.1.3.2.- Derivaciones Bipolares. 
4.1.3.3.- Derivaciones Unipolares 
4.1.3.4.- Derivaciones del plano horizontal 
Bioelectrónica I 
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4.1.4.- Características de las señales bioeléctricas y su técnica de sensado 
4.5.- Sensores o Transductores Bioeléctricos 
4.5.1.- Teoría de electrodos 
4.6.- Electrodos para biopotenciales 
4.6.1.- El electrodo Plata-Cloruro de Plata 
4.6.2.- Microelectrodos 
4.6.3.- Electrodos Superficiales 
4.6.4.- Electrodos de aguja. 
4.7.- Amplificación de potenciales Bioeléctricos 
4.7.1.- Criterios de diseño para el desarrollo de un sistema de instrumentación 
biomédica. 
4.7.2.- Requisitos específicos de un electrocardiógrafo convencional 
4.7.3.- Especificaciones de un ECG comercial 
4.8.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales ECG. 
4.8.1.- Ejemplo: Monitor de Pulsos Cardíacos con Interfaz a PC 
4.8.2.- Practica – Diseño, e implementación de un amplificador de ECG para su 
posterior adquisición. 
 
Capitulo 5.- Medidas de Señales Electroencefalográficas` 
5.1.- Señal ECG, medición, características medicas y equipos de medición 
electroencefalográficas (EEG) 
5.1.1.- Introducción 
5.1.2.- Historia del EEG. 
5.1.3.- Estudio y Anatomía del ENCÉFALO. 
5.1.4.- Electrogénesis cerebral 
5.1.5.- Electrogénesis cortical 
5.2.- Captación del EEG. 
5.2.1.- Tipos de electrodos 
5.2.1.1.- Superficiales 
5.2.1.1.- De Aguja 
5.2.1.1.- Quirúrgicos 
5.3.- Ondas del ECG. 
5.4.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales EEG. 
5.4.1.- Ejemplo 1 
5.4.2.- Ejemplo 2 
5.4.3.- Ejemplo 3 
5.5.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales ECG. 
 
Bioelectrónica I 
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Capitulo 6 Medida de Señales Musculares (electromiografía) 
6.1.- Introducción. 
6.2.- Fundamentos Fisiológicos. 
6.3.- Cualidades del Valor DIAGNOSTICO del EMG. 
6.3.1.- Objetividad elevada 
6.3.2.- Precocidad en el diagnóstico. 
6.3.3.- Rapidez en el pronóstico 
6.4.- Equipo Instrumental. 
6.4.1.- Características Técnicas 
6.4.1.1.- Electrodos 
6.4.1.1.1.- Electrodos Superficiales. 
6.4.1.1.2.- Electrodos Profundos o de inserción (electrodos de 
aguja). 
6.4.1.2.- Amplificadores. 
6.4.1.3.- Sistemas de registro. 
6.4.1.4.- Altavoz. 
6.5.- Potenciales Característicos en EMG. 
6.6.- Aplicaciones Clínicas. 
6.6.1.- Denervación 
6.6.2.- Desórdenes de la neurona motriz 
6.6.3.- Neuropatías periféricas 
6.6.4.- Bloqueo neuromuscular 
6.6.5.- Enfermedades musculares 
6.7.- Electromiograma Normal. 
6.7.1.- Electromiograma de fibra única. 
6.7.2.- Electromiograma Patológico. 
6.7.3.- Diagnóstico de las Alteraciones en la Unión Neuromuscular. 
6.7.4.- Técnicas de Estudio de la Unión Neuromuscular. 
6.7.4.1.- Respuesta a estímulo único. 
6.7.4.2.- Respuesta a la estimulación repetitiva. 
6.8.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales EMG. 
6.8.1.- Ejemplo 1 
6.8.2.- Ejemplo 2 
6.8.3.- Ejemplo3 
6.9.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales EMG. 
 
Bioelectrónica I 
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Capitulo 7 Medidas en el Sistema Respiratorio 
7.1.- Sistema Respiratorio, medición, características médicas y equipo de 
medición. 
7.1.2.- Fisiología del Sistema Respiratorio. 
7.1.3.- Pruebas e Instrumentación para la Mecánica de la Respiración. 
7.1.4.- Volúmenes y capacidades pulmonares. 
7.1.5.- Medidas mecánicas. 
7.1.6.- Instrumentación para medidas relativas al mecanismo de la respiración. 
7.1.7.- Intercambio y Distribución de Gases. 
7.1.8.- Medidas de intercambio y difusión gaseosa. 
7.1.9.- Medidas de la distribución de gas. 
7.2.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales Respiratorias 
7.2.1.- Ejemplo 1 
7.2.2.- Ejemplo 2 
7.3.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales Respiratorias. 
 
	Objetivo:
	Contenido:
	Bibliografía:
	Metodología de enseñanza aprendizaje:
	Metodología de evaluación:
	Programa Desarrollado:
	Capitulo 1.- El Sistema Hombre-Instrumento (5 Hrs)
	1.0.- Antecedentes.
	1.1.- Introducción al Sistema Hombre-Instrumento.
	1.2.- Componentes del Sistema Hombre-Instrumento.
	1.2.1.- El individuo.
	1.2.2.- Estímulo.
	1.2.3.- Transductor.
	1.2.4.- Equipo de acondicionamiento de señal.
	1.2.5.- Equipo de presentación.
	1.2.6.- Equipo de registro, proceso y transmisión de datos.
	1.2.7.- Dispositivos de Control.
	1.3.- Sistemas Fisiológicos del Organismo.
	1.3.1 - La Célula
	1.3.2.- Fluidos Corporales
	1.3.3.- Sistema Músculo-Esquelético
	1.3.4.- Sistema Respiratorio
	1.3.5.- Sistema Gastrointestinal
	1.3.6.- Sistema Nervioso
	1.3.7.- Sistema Endocrino
	1.3.8.- Sistema Circulatorio
	1.3.9.- El Cuerpo como un Sistema de Control
	1.4.- Problemas Encontrados al Medir en un Sistema VIVO
	1.4.1.- Inaccesibilidad de las variables a medir.
	1.4.2.- Variabilidad de los datos.
	1.4.3.- Escasez de Conocimientos sobre las Interrelaciones.
	1.4.4.- Interacción entre Sistemas Fisiológicos.
	1.4.5.- Efecto del Transductor en la Medida.
	1.4.6.- Artefactos.
	1.4.7.- Limitaciones de energía.
	1.4.8.- Consideraciones de seguridad.
	1.5.- Conclusión
	Capitulo 2 Proceso de Diseño de un Instrumento Electrónico
	2.1.- Formulación del Problema.
	2.2.- Análisis del Problema.
	2.3.- Búsqueda de Soluciones.
	2.4.- Decisión.
	2.5.- Especificaciones.
	Capitulo 3.- Células, Fuentes de Potenciales Bioeléctricos
	3.1.- Introducción
	3.2.- Potenciales de Reposo y de Acción.
	3.3.- Propagación de los potenciales de Acción.
	3.4.- Los Potenciales Bioeléctricos.
	3.4.1.- El electrocardiograma (ECG).
	3.4.2.- El electroencefalograma (EEG ó EKG)
	3.4.3.- Electromiograma (EMG)
	3.4.4.- Otros potenciales bioeléctricos.
	3.5.- Otra visión de las células
	Capitulo 4.- Medición de Señales Electrocardiográficas
	4.1.- Introducción.
	4.2.- Principios básicos de la Bioelectricidad.
	4.2.1.- Técnicas que estudian fenómenos espontáneos.
	4.2.2.- Técnicas que estudian la respuesta a estímulos externos.
	4.3.- Bioelectrónica.
	4.3.1.- Características de la Medición.
	4.3.2.- Técnicas de medición de parámetros bioeléctricos.
	4.4.- Electrocardiografía (ECG ó EKG)
	4.1.1.- Descripción de la señal ECG
	4.1.2.- Registro del Electrocardiograma
	4.1.3.- Derivaciones del ECG
	4.1.3.1.- Derivaciones del plano frontal
	4.1.3.2.- Derivaciones Bipolares.
	4.1.3.3.- Derivaciones Unipolares
	4.1.3.4.- Derivaciones del plano horizontal
	4.1.4.- Características de las señales bioeléctricas y su técnica de sensado
	4.5.- Sensores o Transductores Bioeléctricos
	4.5.1.- Teoría de electrodos
	4.6.- Electrodos para biopotenciales
	4.6.1.- El electrodo Plata-Cloruro de Plata
	4.6.2.- Microelectrodos
	4.6.3.- Electrodos Superficiales
	4.6.4.- Electrodos de aguja.
	4.7.- Amplificación de potenciales Bioeléctricos
	4.7.1.- Criterios de diseño para el desarrollo de un sistema de instrumentación biomédica.
	4.7.2.- Requisitos específicos de un electrocardiógrafo convencional
	4.7.3.- Especificaciones de un ECG comercial
	4.8.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales ECG.
	4.8.1.- Ejemplo: Monitor de Pulsos Cardíacos con Interfaz a PC
	4.8.2.- Practica – Diseño, e implementación de un amplificador de ECG para su posterior adquisición.
	Capitulo 5.- Medidas de Señales Electroencefalográficas`
	5.1.- Señal ECG, medición, características medicas y equipos de medición electroencefalográficas (EEG)
	5.1.1.- Introducción
	5.1.2.- Historia del EEG.
	5.1.3.- Estudio y Anatomía del ENCÉFALO.
	5.1.4.- Electrogénesis cerebral
	5.1.5.- Electrogénesis cortical
	5.2.- Captación del EEG.
	5.2.1.- Tipos de electrodos
	5.2.1.1.- Superficiales
	5.2.1.1.- De Aguja
	5.2.1.1.- Quirúrgicos
	5.3.- Ondas del ECG.
	5.4.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales EEG.
	5.4.1.- Ejemplo 1
	5.4.2.- Ejemplo 2
	5.4.3.- Ejemplo 3
	5.5.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales ECG.
	Capitulo 6 Medida de Señales Musculares (electromiografía)
	6.1.- Introducción.
	6.2.- Fundamentos Fisiológicos.
	6.3.- Cualidades del Valor DIAGNOSTICO del EMG.
	6.3.1.- Objetividad elevada
	6.3.2.- Precocidad en el diagnóstico.
	6.3.3.- Rapidez en el pronóstico
	6.4.- Equipo Instrumental.
	6.4.1.- Características Técnicas
	6.4.1.1.- Electrodos
	6.4.1.1.1.- Electrodos Superficiales.
	6.4.1.1.2.- Electrodos Profundos o de inserción (electrodos de aguja).
	6.4.1.2.- Amplificadores.
	6.4.1.3.- Sistemas de registro.
	6.4.1.4.- Altavoz.
	6.5.- Potenciales Característicos en EMG.
	6.6.- Aplicaciones Clínicas.
	6.6.1.- Denervación
	6.6.2.- Desórdenes de la neurona motriz
	6.6.3.- Neuropatías periféricas
	6.6.4.- Bloqueo neuromuscular
	6.6.5.- Enfermedades musculares
	6.7.- Electromiograma Normal.
	6.7.1.- Electromiograma de fibra única.
	6.7.2.- Electromiograma Patológico.
	6.7.3.- Diagnóstico de las Alteraciones en la Unión Neuromuscular.
	6.7.4.- Técnicas de Estudio de la Unión Neuromuscular.
	6.7.4.1.- Respuesta a estímulo único.
	6.7.4.2.- Respuesta a la estimulación repetitiva.
	6.8.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales EMG.
	6.8.1.- Ejemplo 1
	6.8.2.- Ejemplo 2
	6.8.3.- Ejemplo 3
	6.9.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales EMG.
	Capitulo 7 Medidas en el Sistema Respiratorio
	7.1.- Sistema Respiratorio, medición, características médicas y equipo de medición.
	7.1.2.- Fisiología del Sistema Respiratorio.
	7.1.3.- Pruebas e Instrumentación para la Mecánica de la Respiración.
	7.1.4.- Volúmenes y capacidades pulmonares.
	7.1.5.- Medidas mecánicas.
	7.1.6.- Instrumentación para medidas relativas al mecanismo de la respiración.
	7.1.7.- Intercambio y Distribución de Gases.
	7.1.8.- Medidas de intercambio y difusión gaseosa.
	7.1.9.- Medidas de la distribución de gas.
	7.2.- Ejemplos de diseño electrónico de un medidor de Señales Respiratorias
	7.2.1.- Ejemplo 1
	7.2.2.- Ejemplo 2
	7.3.- Propuesta de diseño de un medidor de Señales Respiratorias.